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化學吸附儀的三種模型的吸附等溫式

編輯:AG手机客户端 瀏覽: 添加時間:2015-04-13 13:59

  吸附平衡可用等溫式、等壓式或等量式表示。吸附等溫式比較常用,它可由一定的表麵和吸附層的模型假定出發,通過動力學法、統計力學法或熱力學法推導出來。
(1) Langmuir吸附等溫式 Langmuir吸附等溫式又稱單分子層吸附理論。它是建立在理想表麵和理想吸附層概念的基礎上,反映了理想吸附的規律。Langmuir在推導公式時做了三個基本假定: ①在固體吸附劑表麵上有一定數目的吸附位,每個吸附位隻能吸附一個分子或原子②表麵上所有吸附位的吸附能力相同,也就是說在所有吸附位上的吸附熱相等;③被吸附分子之間無相互作用。Langmuir當初從動力學概念得到的的方程式,後來從統計熱力學得到了嚴格的證明。隻要滿足上述三條基本假設,Langmuir公式的規律一定會得到。即使是在比較複雜的吸附情況下,它仍是吸附過程規律的基礎。就像其他理想定律一樣,Langmuir定律亦帶有近似的性質,它反映的是理想吸附層的的概念。
(2) Freundlich吸附等溫式 絕大部分固體表麵的性質是不均勻的。在不均勻表麵上的吸附,特別是在低的平衡壓力下,Langmuir吸附等溫線方程不能描述試驗結果。在這種情況下應用Freundlich從經驗歸納出的等溫式有時卻相當有效。這一表達式為  θ=CP2/n2  式中, c,n2----常數,都隨溫度的升高而減小。
Freundlich等溫式也能用統計熱力學方法從理論上推導出來。在推導中假定固體表麵上吸附位的能量分布為吸附熱隨覆蓋度對數下降的形式:
  q=-qm1nθ  式中 qm-----飽和吸附熱。
(3) Temkin吸附等溫式 在推導Temkin吸附等溫式時,假定表麵吸附位的能量分布特征為微分吸附熱q隨覆蓋度θ的增加線性下降。
   q=q0(1-aθ)
應用Langmuir吸附等溫式於這種能量分布的表麵時,可以證明在θ=0和
θ=1之間的中等覆蓋度範圍內的吸附等溫式為
   θ=RT/q0a*1n(A0P)

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